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中西 隆造; 大場 弘則; 佐伯 盛久; 若井田 育夫; 田邉 里枝*; 伊藤 義郎*
Optics Express (Internet), 29(4), p.5205 - 5212, 2021/02
被引用回数：13 パーセンタイル：83.13(Optics)液体ジェットと組み合わせたレーザー誘起ブレークダウン分光法(LIBS)を、水溶液中の微量ナトリウム(Na)の検出に適用した。直径500
mの液体円筒ジェットと厚さ20mの液体シートジェットの2種類の液体ジェットの感度を比較した。液体シートジェットは、円筒形ジェットと比較して、レーザー照射面からの飛沫を効果的に低減し、長寿命の発光プラズマを生成した。Naの検出限界(LOD)は、シートジェットで0.57g/L、円筒ジェットで10.5g/Lと決定された。シートジェットで得られたLODは、市販の誘導結合プラズマ発光分析計で得られたLODと同等であった。
大場 弘則; 佐伯 盛久; 若井田 育夫; 田邉 里枝*; 伊藤 義郎*
Optics Express (Internet), 22(20), p.24478 - 24490, 2014/10
被引用回数：17 パーセンタイル：66.56(Optics)液体を対象にしたレーザー誘起ブレークダウン分光(LIBS)分析において、簡素化して高感度な分析を行うために付加的機器やキャリアガス等用いない連続液体フロージェットの気液界面をLIBSに適用することを検討している。本研究では、Nd:YAGレーザー基本波(1064nm)をmオーダーの液膜ジェットに照射したときに得られる発光スペクトルにおいて、膜厚と発光検出感度の関係を調べた。その結果、液体膜厚を数mから数十mに増加させるとそれに比例して検出感度は向上して20mで最大感度となった。また、膜厚が25mを超えると急激に検出感度が低下することがわかった。さらに、液膜ジェット形状の時間分解シャドウグラフおよびプラズマ発光分光計測を行い、レーザー光と水溶液の相互作用体積の大小、すなわち液体ジェットの膜厚、により飛沫の発生量や飛散方向が異なり、検出感度は膜厚に依存することがわかった。
伊藤 彰彦; 大内 康喜; 比佐 勇; 関 晋; 背戸 義郎*; 倉品 昭二*
J.Oceanogr.Sci.Jpn., 40, p.98 - 104, 1984/00
放射性廃棄物パッケージは海洋投棄の際、海底に到達するまで健全性を保持することが安全上必要とされている。そこで、模擬廃棄物(非放射性)を封入した多重構造パッケージを水深4300mの海底へ自由落下により投棄して試験を行った。健全性は海中を落下する際及び着底後短時間、連続的に撮影したパッケージの写真により判断した。 最大のパッケージ質量は4,300kgあるので、ブイとけい留索との連結には特別の注意を払った。自由落下システムの落下及び浮上速度は、実験に先だって計算により推定した。従来、報告されたことのないような重量物の自由落下試験は適切な自由落下システムを使用することにより、円滑に実施され、パッケージの健全性が実証された。
伊藤 彰彦; 大内 康喜; 比佐 勇; 関 晋; 服部 洋司良; 高橋 孝三; 進士 義正; 背戸 義郎*; 神保 正春*
JAERI-M 8525, 64 Pages, 1979/11
模擬放射性廃棄物を封入した多重構造パッケージ-B-I型、B-III型、、LD-75型-の水深約4,300mの海底への自由落下による健全性試験を四国沖350kmの太平洋において実施した。自由落下試験に際しては、ブイの下方に深海カメラ、フラッシュ、切り離し装置を吊り、さらに切離し装置の下方に廃棄物パッケージを連結して海中を落下させ、落下中および着底後しばらくパッケージの写真を撮影した。深海カメラ、フラッシュ等は、切離し装置の作動によってパッケージから切離され、ブイの浮力により海面へ浮上するので、これを回収した。深海カメラ、フラッシュ等の回収には全て成功した。B-III型パッケージの試験ではフラッシュが作動せず撮影は不成功に終ったが、B-I型、LD-75型では写真からパッケージの健全性は保持されたと判定した。
大場 弘則; 利光 正章; 佐伯 盛久; 田邉 里枝*; 伊藤 義郎*; 若井田 育夫
no journal, ,
「次世代燃料の遠隔分析技術開発とMOX燃料による実証的研究」における気液界面を利用した溶存元素分析の発光分光分析に関する研究である。レーザー誘起ブレークダウン分光(LIBS)において、感度の向上のため石英セル等の容器を使用せずに分析する方法として測定対象液体をフロージェットにした場合を調べた。ジェットには液柱フローあるいはシートフローの2つのタイプを採用してナトリウム水溶液を用いてブレークダウンプラズマの発光スペクトル出現特性及びレーザー照射時のフロージェットの形状を測定した。液体シートフローの場合では発光スペクトルが液柱フローに比べて5倍以上強く高感度分析が可能なことがわかった。また、フロージェット形状の観測ではフロージェットのタイプでレーザー照射時の水溶液の飛沫の飛散方向に大きな違いがあり、これが感度に寄与していることが示唆された。
大場 弘則; 利光 正章; 佐伯 盛久; 田邉 里枝*; 伊藤 義郎*; 若井田 育夫
no journal, ,
液体を対象にしたレーザー誘起ブレークダウン分光(LIBS)分析において、簡素化して高感度な分析を行うために付加的機器やキャリアガス等用いない連続液体フロージェットの気液界面をLIBSに適用することを検討している。本研究では、液柱フロージェットと液体シートフロージェットについて、ナトリウム水溶液を用いて発光スペクトルやレーザー照射時のフロー液体形状変化を観測してそれぞれのLIBS特性を比較した。その結果、液体シートフローの場合では発光スペクトルが液柱フローに比べて5倍以上強く高感度分析が可能なことがわかった。検出限界は、液柱フローでは1.4ng/mLであったが、これに対して液体シートフローを用いた場合は1.1ng/mLの値を得た。また、フロージェット形状の観測によりレーザー照射時の水溶液の飛沫の飛散方向に大きな違いがあることが確認され、これが感度に寄与していると考察した。
大場 弘則; 佐伯 盛久; 利光 正章; 若井田 育夫; 田邉 里枝*; 伊藤 義郎*
no journal, ,
次世代燃料の遠隔分析技術開発において、レーザー誘起ブレークダウン分光(LIBS)を液体試料に適用し、その性能を確かめた。液体を対象としたLIBSによる元素分析の高感度化を図るため、ノズルから噴出する液体ジェットにより気液界面を形成させ、そこにナノ秒パルスレーザーを集光して発光分光観測への適用について検討した。液体ジェットフローは内径0.52mmのピペットチップあるいはダブルスリットノズルにより形成される膜厚が5
40mの液体シートとした。分析水溶液循環システムを構築し、ナトリウム水溶液のLIBS分析を行い、フロー水柱あるいは液体超薄膜にレーザー光を集光した場合について発光観測状況を調べた。濃度が1ppmのナトリウム水溶液で、液柱フローと液体シートフローとでは発光強度の大きさで5倍以上あり、感度に大きな差があることが示された。液体フロージェットへのレーザー照射位置を最適化して検量線を作成したところ、液柱フローで14ng/mL、液体シートフローでは1.1ng/mLの検出下限を得た。
大場 弘則; 佐伯 盛久; 若井田 育夫; 田邉 里枝*; 伊藤 義郎*
no journal, ,
放射性廃液等の遠隔分析技術の開発において、レーザー誘起ブレークダウン分光(LIBS)を液体試料に適用してその性能を確かめた。元素分析の高感度化を図るため、ノズルから噴出する液体ジェットにより気液界面を形成させ、そこにナノ秒パルスレーザーを集光して発光分光観測への適用について検討した。液体ジェットフローは内径0.52mmのピペットチップあるいはダブルスリットノズルにより形成される膜厚が540mの液体シートとした。分析水溶液循環システムを構築し、ナトリウム水溶液のLIBS分析を行い、フロー水柱あるいは液体超薄膜にレーザー光を集光した場合について発光観測状況を調べた。液体フロージェットへのレーザー照射位置を最適化して検量線を作成したところ、液柱フローで14ppb、液体シートフローでは1.1ppbの検出下限を得た。また、単一元素ではセシウムおよびルビジウム等アルカリ金属水溶液について検出下限はそれぞれ7.1ppb, 33ppbであった。さらに本発表では、放射性廃液を模擬した15元素含有水溶液を用いてLIBSを行い、オンライン分析への適用性についても議論する。
大場 弘則; 佐伯 盛久; 宮部 昌文; 赤岡 克昭; 若井田 育夫; 岩撫 暁生; 伊藤 主税; 田辺 里枝*; 伊藤 義郎*; 作花 哲夫*; et al.
no journal, ,
上記シンポジウムにおいて、原子力分野におけるレーザーによる遠隔分光分析技術の適用についての基調講演を行う。はじめに、原子力分野における過酷環境下での分析に関する問題点の提起と、それを解決するための手段としてのレーザー誘起ブレークダウン分光(LIBS)法の原理,適用例について述べる。続いて、原子力機構における最近の成果として、(1)未照射MOX試料を対象とした核燃料物質の組成分析および同位体分析、(2)再処理工程における高レベル放射性廃液に係る物質移行管理として必要なオンライン分析を目指した液体LIBS、(3)東京電力福島第一原子力発電所廃炉措置における燃料デブリ取出しに向けた炉内内部検知法として、燃料デブリ組成検知のためのファイバLIBS技術、について紹介する。最後に今後の展望を述べて総括する。
